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0前言
伴隨著電子信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新,PLC做為新一代工業(yè)生產(chǎn)控制板以其很高的可靠性和技術(shù)性創(chuàng)新性,在工業(yè)控制系統(tǒng)行業(yè)獲得了日漸普遍的運(yùn)用。在焦碳的生產(chǎn)制造中,各煤種的配制以及精確性立即危害焦碳的級(jí)別。在文中詳細(xì)介紹的全自動(dòng)配煤自動(dòng)控制系統(tǒng)中,選用PLC來(lái)保證 自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件的平穩(wěn)運(yùn)作,選用具備P1D調(diào)整作用的稱重控制器開(kāi)展原煤的精確計(jì)量檢定和調(diào)料。
l系統(tǒng)軟件硬件開(kāi)發(fā)
1.1系統(tǒng)硬件配置構(gòu)造
系統(tǒng)軟件硬件配置構(gòu)造如圖所示1所顯示。
1.2系統(tǒng)硬件配置構(gòu)成
（1）本系統(tǒng)軟件的上位機(jī)軟件選用研華工控1P-610工業(yè)控制系統(tǒng)電子計(jì)算機(jī),內(nèi)嵌研華工控PCL-743S雙端口號(hào)高速RS232/RS485接口卡,從而完成稱重控制器與上位機(jī)軟件的通訊。

圖1系統(tǒng)框架圖
（2）儀表盤自動(dòng)控制系統(tǒng)由5套電子器件調(diào)料膠布秤、5套xK3101D型稱重控制器、重量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成。該儀表盤能夠液晶顯示屏總計(jì)量、瞬時(shí)速度總流量,含有4～50mA輸出和RS485通信協(xié)議。
（3）電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)分成手動(dòng)式和全自動(dòng)兩一部分,二者根據(jù)萬(wàn)能切換開(kāi)關(guān)完成。手動(dòng)式一部分在實(shí)際操作臺(tái)子上各自有起動(dòng)、終止按鍵及其運(yùn)作標(biāo)示信號(hào)指示燈。手動(dòng)式狀況下,能夠根據(jù)實(shí)際操作臺(tái)子上相對(duì)的按鍵完成機(jī)器設(shè)備的起動(dòng)和終止。全自動(dòng)一部分選用OMRON企業(yè)的PLC,其CPU控制模塊為CPM1A-40CDR-D,該控制模塊有40個(gè)I/O點(diǎn),24個(gè)鍵入點(diǎn),選用DC24V開(kāi)關(guān)電源,16個(gè)輸出點(diǎn),為汽車?yán)^電器輸出,外擴(kuò)3個(gè)控制模塊CPM1A-20EDR,每片有20個(gè)1/O點(diǎn),12個(gè)鍵入點(diǎn),選用DC24V開(kāi)關(guān)電源,八個(gè)輸出點(diǎn),為汽車?yán)^電器輸出,總共一百個(gè)1/O點(diǎn)。選用HOSTL1NK通訊電源適配器CPM1-C1F01與上位機(jī)軟件完成通訊。
1.3系統(tǒng)功能分析
（1)上位機(jī)軟件
能夠與xK3101D型稱重控制器及其PLC開(kāi)展通訊;能夠設(shè)置各配料秤的給出總流量,顯示信息當(dāng)今總計(jì)量、瞬時(shí)速度總流量,根據(jù)界面顯示界面,能夠系統(tǒng)對(duì)配煤全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng);能夠查看、復(fù)印班級(jí)的機(jī)器設(shè)備起停時(shí)間、生產(chǎn)制造表格等。
（2)儀表盤自動(dòng)控制系統(tǒng)
本系統(tǒng)軟件原材料的線上持續(xù)操縱由xK3101D型稱重控制器來(lái)完成,該儀表盤選用1nte1企業(yè)的80C196KC為CPU解決重量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器送進(jìn)的數(shù)據(jù)信息,并以瞬時(shí)速度總流量的方式顯示信息在液晶顯示屏上,還能夠儲(chǔ)存、顯示信息總計(jì)量。它可輸出4～50mA給磁感應(yīng)給料機(jī),具備P1D調(diào)整作用,完成系統(tǒng)軟件的閉環(huán)控制系統(tǒng)和精確計(jì)量檢定。因?yàn)榇鸥袘?yīng)給料機(jī)的下
料口會(huì)出現(xiàn)阻塞的狀況產(chǎn)生,當(dāng)系統(tǒng)軟件的超調(diào)量超出預(yù)設(shè)值時(shí),稱重控制器便輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)信號(hào),起動(dòng)當(dāng)場(chǎng)警報(bào)器,提醒當(dāng)場(chǎng)工作員去解決。此外,每臺(tái)稱重控制器還含有RS485通信協(xié)議,都掛結(jié)在RS485系統(tǒng)總線上,再根據(jù)工控機(jī)的內(nèi)嵌研華工控PCL-743S雙端口號(hào)高速RS232/RS485接口卡完成與上位機(jī)軟件的串口通信。
（3)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件
本系統(tǒng)軟件PLC只做為邏輯性控制系統(tǒng),關(guān)鍵對(duì)5臺(tái)稱重膠布電動(dòng)機(jī)、磁感應(yīng)給料機(jī)的次序起停和備煤生產(chǎn)車間主膠布的互鎖開(kāi)展操縱,及其對(duì)5條調(diào)料膠布方向跑偏開(kāi)展解決,主膠布的起動(dòng)和終止由備煤生產(chǎn)車間操縱。依據(jù)配煤系統(tǒng)軟件的加工工藝規(guī)定,系統(tǒng)軟件關(guān)鍵的開(kāi)關(guān)量鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)有主膠布的運(yùn)作數(shù)據(jù)信號(hào)、調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)信號(hào)、一切正常泊車和緊急制動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào),全部電源開(kāi)關(guān)鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)都根據(jù)小型繼電器連接PLC,而輸出電源開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)小型繼電器送到分別的實(shí)行設(shè)備。
在全部配煤系統(tǒng)軟件中,主膠布由備煤主控室操縱起停,僅有在主膠布早已運(yùn)作的狀況下,才可以起動(dòng)各稱重膠布電動(dòng)機(jī)和磁感應(yīng)給料機(jī),而且在主膠布緊急制動(dòng)時(shí)系統(tǒng)軟件做互鎖操縱。當(dāng)系統(tǒng)軟件一切正常啟動(dòng),距離主膠布進(jìn)料端比較遠(yuǎn)的煤場(chǎng)先開(kāi)料,其他煤場(chǎng)先后進(jìn)料,終止萬(wàn)亦方然數(shù)。據(jù)機(jī)器設(shè)備依照逆煤流的方位起動(dòng),即先起動(dòng)主膠布,重新啟動(dòng)稱重膠布電動(dòng)機(jī),最終起動(dòng)磁感應(yīng)給料機(jī)。系統(tǒng)軟件一切正常泊車時(shí),依照順煤流的方位終止,即先終止磁感應(yīng)給料機(jī),再終止稱重膠布電動(dòng)機(jī),最終終止主膠布。
2系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)
（1)上位機(jī)軟件電腦監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)方案
上位機(jī)軟件應(yīng)用Windows2000做為電腦操作系統(tǒng),電腦監(jiān)控軟件選用Visua1Basic6.0和Access數(shù)據(jù)庫(kù)查詢開(kāi)展開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。在上位機(jī)軟件能夠設(shè)定各配料秤的給出總流量、長(zhǎng)焰煤的配制,能夠即時(shí)顯示信息每個(gè)配料秤的總計(jì)量、瞬時(shí)速度總流量、具體長(zhǎng)焰煤的配制,并將每個(gè)班的生產(chǎn)制造狀況紀(jì)錄到數(shù)據(jù)庫(kù)查詢中,并依據(jù)接受到的數(shù)據(jù)信息形成即時(shí)生產(chǎn)制造表格、歷史時(shí)間生產(chǎn)制造表格、各料種的即時(shí)曲線圖,并且能夠隨時(shí)隨地打
印。上臺(tái)設(shè)備界面還能夠顯示信息1#～5#稱重膠布電動(dòng)機(jī)、磁感應(yīng)震動(dòng)送料的運(yùn)作情況、膠布方向跑偏數(shù)據(jù)信號(hào)、報(bào)警系統(tǒng),這種數(shù)據(jù)信號(hào)上位機(jī)軟件從PLC的1R汽車?yán)^電器區(qū)載入,而且有操作記錄和系統(tǒng)異常紀(jì)錄。在本手機(jī)軟件中能夠設(shè)定電子計(jì)算機(jī)與稱重控制器及其PLC的通訊主要參數(shù)。因?yàn)?#～5#稱重膠布電動(dòng)機(jī)、磁感應(yīng)震動(dòng)送料的運(yùn)作數(shù)據(jù)信號(hào)是源自交流接觸器的輔助延時(shí)繼電器,并由小型繼電器連接PLC的鍵入端,在手動(dòng)式狀況下,他們的運(yùn)作情況依然能夠在主界面上顯示信息。
（2)PLC與上位機(jī)軟件的通訊軟件設(shè)計(jì)方案[1]
本系統(tǒng)軟件中的PLC根據(jù)HOSTL1NK通訊控制模塊與上位機(jī)軟件通訊,HOSTL1NK指PLC與上位機(jī)軟件的串口通信。因?yàn)镃PM1A沒(méi)有RS232C口,因此 選用HOSTL1NK通訊電源適配器CPM1-C1F01與上臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的串口通信聯(lián)接。HOSTL1NK系統(tǒng)軟件應(yīng)用HOSTL1NK通訊協(xié)議,上位機(jī)軟件具備傳輸優(yōu)先權(quán),一直先傳出指令并起動(dòng)通訊,HOSTL1NK通訊模塊接到指令交到PLC,隨后將實(shí)行結(jié)果回到上位機(jī)軟件的鍵入緩沖區(qū)域。當(dāng)上位機(jī)軟件傳出通訊要求并獲得PLC的回應(yīng)后,二者間便開(kāi)展數(shù)據(jù)信息的提交和下送。當(dāng)PLC的RS232C端口接受到上位機(jī)軟件的下送指令幀后,便自動(dòng)將特定汽車?yán)^電器區(qū)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至上位機(jī)軟件的鍵入緩沖區(qū)域,上位機(jī)軟件就可以從緩沖區(qū)域獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件選用VB6.0內(nèi)置的通訊控制MSComm撰寫通訊程序流程,根據(jù)推送適度的指令幀就可以把連接PLC的1/O點(diǎn)數(shù)據(jù)信息讀回來(lái)。這種1/O點(diǎn)歸屬于1R區(qū),因此 在本系統(tǒng)軟件中只需讀1R區(qū)的數(shù)據(jù)信息就可以了。完成上位機(jī)軟件與HOSTL1NK通訊模塊的通訊只需撰寫上位機(jī)軟件程序流程,由于HOSTL1NK通訊模塊本身含有通訊程序流程。可是,上位機(jī)軟件與PLC的通訊基本參數(shù)務(wù)必一致,如串口波特率、數(shù)據(jù)位、終止位、奇偶校驗(yàn)。本系統(tǒng)軟件的通訊主要參數(shù)為"9600,n,7,2",上位機(jī)軟件的串行接口選用COM1或COM2。PLC與上位機(jī)軟件通訊程序流程圖如圖2所顯示。

圖2PLC與上位機(jī)軟件通訊程序流程圖
（3）稱重控制器與上位機(jī)軟件通訊軟件設(shè)計(jì)方案[2]
裝了通訊全過(guò)程中的最底層操作流程,客戶只必須設(shè)定和監(jiān)管控制的有關(guān)特性和事件即OnComm惡性事件,就可以完成串口通信。選用MSComm讀取數(shù)據(jù)有二種方式:量化策略方法和定時(shí)執(zhí)行查看方法。本系統(tǒng)軟件選用二者融合的方法。當(dāng)稱重膠帶機(jī)的起動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)（從PLC的1R區(qū)載入）為真時(shí),上位機(jī)軟件便能夠和5臺(tái)儀表盤通訊。在OnComm惡性事件中輪詢端口號(hào),當(dāng)串口通信緩沖區(qū)域接受到數(shù)據(jù)信息時(shí),開(kāi)啟OnComm惡性事件,這時(shí)候起動(dòng)計(jì)時(shí)器輪詢端口號(hào),并關(guān)掉OnComm惡性事件。若計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到,根據(jù)串口通信口向特定詳細(xì)地址的儀表盤傳出讀指令,等待的時(shí)間到則查驗(yàn)1nBufferCount特性值來(lái)分辨鍵入緩沖區(qū)域是不是接受來(lái)到相對(duì)數(shù)量的標(biāo)識(shí)符,進(jìn)而開(kāi)展數(shù)據(jù)信息的載入、分辨數(shù)據(jù)信息合理合法和數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存、解決、顯示信息。接受完一幀后再開(kāi)啟OnComm惡性事件等候下一次開(kāi)啟。當(dāng)對(duì)話框串口通信的接收緩沖區(qū)沒(méi)有接受到數(shù)據(jù)信息時(shí),不開(kāi)啟OnComm惡性事件,也就不容易起動(dòng)計(jì)時(shí)器輪詢端口號(hào),釋放出來(lái)了CPU資源。

4PLC監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)方案
上位機(jī)軟件根據(jù)與5臺(tái)稱重控制器的通訊,能夠傳出給出總流量和配制,接受來(lái)源于5臺(tái)儀表盤的具體總流量和每臺(tái)儀表盤的當(dāng)今總計(jì)量。上位機(jī)軟件運(yùn)用這種數(shù)據(jù)信息開(kāi)展解決,在主界面上顯示信息有關(guān)的數(shù)據(jù)信息如具體總流量、具體配制等,并形成相對(duì)的生產(chǎn)制造表格。上位機(jī)軟件做為域名,1#～5#儀表盤做為從站掛接在RS485通訊系統(tǒng)總線上,完成主從關(guān)系通訊和上位機(jī)軟件程序流程對(duì)下位機(jī)尋址方式、設(shè)定、查看等。為完成RS485通訊,系統(tǒng)軟件選用研華工控PCL-743S雙端口號(hào)高速RS232/RS485變換接口卡做為轉(zhuǎn)化器,當(dāng)其驅(qū)動(dòng)軟件安裝后,系統(tǒng)軟件便會(huì)增加2個(gè)串口通信即COM3和COM4,本系統(tǒng)軟件中上位機(jī)軟件和儀表盤的通訊便是選用這兩個(gè)串行接口中的一個(gè),此外一個(gè)做為預(yù)留,其通訊主要參數(shù)為"9600,E,8,1"。
電子計(jì)算機(jī)做為上位機(jī)軟件與做為下位機(jī)的5臺(tái)儀表盤選用主從關(guān)系回復(fù)方法通訊,在本系統(tǒng)軟件的互聯(lián)網(wǎng)中只有一個(gè)服務(wù)器（上位機(jī)軟件,連接點(diǎn)詳細(xì)地址為0）,服務(wù)器根據(jù)儀表盤詳細(xì)地址區(qū)別不一樣的從機(jī),上位機(jī)軟件自始至終處在積極情況,依據(jù)程序執(zhí)行的必須向儀表盤傳出讀寫能力指令。從機(jī)處在處于被動(dòng)情況并接受相對(duì)的上位機(jī)軟件指令。必須載入稱重控制器的數(shù)據(jù)信息時(shí),上位機(jī)軟件根據(jù)通訊口向特定詳細(xì)地址的儀表盤傳出讀取數(shù)據(jù)指令,儀表盤回應(yīng)并將數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)備好,按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通訊幀文件格式編寫成回應(yīng)字符串?dāng)?shù)組,服務(wù)器再度讀通訊口接收緩沖區(qū)就可以看到所需數(shù)據(jù)信息。向儀表盤寫數(shù)據(jù)信息時(shí),上位機(jī)軟件向特定詳細(xì)地址的儀表盤傳出寫指令及主要參數(shù)數(shù)據(jù)信息,儀表盤接受并回到回應(yīng)狀況。通訊程序流程選用VB6.0編萬(wàn)寫方,數(shù)使據(jù)用通訊控制MSComm。該控制封PLC是電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵,它進(jìn)行系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備的次序起動(dòng)和次序終止及其機(jī)器設(shè)備中間的自鎖互鎖、互鎖。本系統(tǒng)軟件的PLC選用OMRONCPM1A,拓展后有一百個(gè)1/O點(diǎn),并根據(jù)RS232通訊電源適配器與上位機(jī)軟件通訊。在上位機(jī)軟件安裝數(shù)控編程軟件OMRONSYSMACCPT,選用梯形圖程序編寫。
全部PLC控制手機(jī)軟件依照配煤的生產(chǎn)流程開(kāi)展,并考慮到系統(tǒng)軟件的維護(hù)、常見(jiàn)故障解決、警報(bào)及其和備煤生產(chǎn)車間操縱數(shù)據(jù)信號(hào)的互鎖。起動(dòng)按逆煤流的方位開(kāi)展,即離煤源比較遠(yuǎn)的機(jī)器設(shè)備先起動(dòng),終止按順煤流的方位開(kāi)展,即離煤近期放進(jìn)機(jī)器設(shè)備最先停止運(yùn)行。在自動(dòng)控制方法下,配煤生產(chǎn)車間的起動(dòng)和終止數(shù)據(jù)信號(hào)由備煤生產(chǎn)車間傳出。
3總結(jié)
本系統(tǒng)軟件的電氣控制系統(tǒng)一部分選用根據(jù)PLC的自動(dòng)控制和選用汽車?yán)^電器操縱的手動(dòng)式操縱緊密結(jié)合的操縱方法,不但能夠在一切正常狀況下完成系統(tǒng)軟件的平穩(wěn)運(yùn)作,還能夠根據(jù)手動(dòng)式操縱便捷地完成系統(tǒng)軟件的維護(hù)保養(yǎng)和單獨(dú)運(yùn)作。該系統(tǒng)軟件自資金投入運(yùn)作至今運(yùn)作平穩(wěn),能考慮生產(chǎn)制造的必須。

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